Titel: Ueber Ventile und Neuerungen an denselben.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1895, Band 306 (S. 132–136)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj306/ar306038

Ueber Ventile und Neuerungen an denselben.

(Schluss des Berichtes S. 100 d. Bd.)

Mit Abbildungen.

Druckminderungsventile.

Die Druckminderungsventile oder Reducirventile haben in neuerer Zeit grosse Verbreitung und mannigfache Anwendung gefunden. Ihre Aufgabe ist, den Ueberdruck bis zu einer bestimmten Höhe zu begrenzen und beim Ueberschreiten dieser Grenze in Thätigkeit zu treten. In diesem Sinne ist auch jedes Sicherheitsventil ein Druckminderungsventil und es finden sich unter den beiderartigen Ventilen manche Beziehungen und Aehnlichkeiten. Wir haben aus |133| diesem Grunde von einer strengen Unterscheidung dieser Ventile abgesehen. In den bei weitem häufigsten Fällen handelt es sich bei den Druckminderungsventilen um den Druck gasförmiger Körper, in selteneren Fällen hat man es auch mit Wasserdruckregulirung zu thun.

Meistens wird der Druck durch den Gegendruck einer Spannfeder begrenzt, dem noch eine Kolbenfläche zu Hilfe kommt, die bei einer gewissen Druckgrenze den Ausschlag über die Kraft der Feder gibt. Wie bei dem Sicherheitsventil muss auch bei den Reductionsventilen jeder heftige Schlag vermieden oder wenigstens gemildert werden. Zu diesem Zwecke sind vielerlei Vorrichtungen getroffen, zu denen sich Beispiele verschiedener Art in Nachstehendem finden.

Das combinirte Dampfminderungs- und Absperrventil von Losenhausen besteht aus zwei von einander unabhängigen Ventil Vorrichtungen, nämlich einem durch Gewichtsbelastung geschlossen gehaltenen Doppelventil, welches als Absperrventil wirkt, und einem Druckminderungsventil, die durch Flanschen mit einander verschraubt sind. Sobald der hinter dem Minderungsventil befindliche Druck das Maximum erreicht hat, bewirkt ein Hilfskolben den Schluss des Ventils. Die Wirkungsweise ist leicht zu übersehen.

Der hochgespannte Dampf tritt in das z.B. links angeordnete, durch Gewichtsbelastung geschlossen gehaltene Doppelsitzabsperrventil ein und öffnet dasselbe in Folge des grösseren Querschnittes des oberen Ventilkegels. Der Dampf findet dadurch seinen Weg zu dem in diesem Falle rechtsseitig angeordneten Druckverminderungsventil, welches er durchströmt, bis hinter demselben die Maximalspannung erreicht ist. In diesem Augenblick werden der durch Gewichtsbelastung niedergehaltene Kolben und die an dessen Stange befestigten Ventilteller hochgetrieben, so dass letztere dem Dampfe den Austritt abschneiden. Hierdurch steigt in dem zwischen den beiden Ventilen gelegenen Raum der Dampfdruck, der Druck über dem linken Ventil wird gerade so gross wie unter demselben, und da somit keine Kraft mehr vorhanden ist, dasselbe geöffnet zu halten, wird es durch die auf ihm ruhende Gewichtsbelastung geschlossen. Alsdann lässt der an der Austrittsseite herrschende Druck nach, der Kolben sinkt, das Verminderungsventil öffnet sich und der Dampf hebt wieder das Absperrventil wie zu Anfang.

Mason's Druckregulirventil (Fig. 54) soll ebenfalls Dampf- oder Luftdruck auf eine gewisse Spannung reduciren und auf derselben erhalten, gleichviel wie der Anfangsdruck beschaffen ist. Der Apparat ist selbsthätig und lässt sich leicht anbringen.

Die Bronzefütterung des Ventils ist so eingesetzt, dass zwischen ihr und dem gusseisernen Träger ein Zwischenraum verbleibt, der den Metallen genügend Freiheit gibt, sich dem Wärmegrade gemäss auszudehnen; es ist bei dieser Vorsicht ein Festsetzen des Ventilstutzens bei Erwärmung ausgeschlossen. Der Querschnitt der Durchströmungsöffnung zwischen der Hochdruck- und Niederdruckseite ist, wenn völlig geöffnet, gleich demjenigen des gesammten Rohrquerschnittes, so dass bei geringem Druck fast der ganze Hochdruck in der Leitung zur Verwendung kommt. Dies ist von Wichtigkeit beim ersten Anlassen des Dampfes, weil dadurch sofort Druck in der ganzen Leitung erreicht wird.

Die Construction des Ventils beruht auf der Anwendung eines durch den Niederdruck regulirten Hilfsventils, welches Dampf von der Hochdruckseite eintreten und auf das Hauptventil einen Differentialkolben einwirken lässt. Wie aus Fig. 54 ersichtlich, tritt der Hochdruckdampf rechts ein, geht durch das Hilfsventil k, welches offen gedacht ist, und sodann durch einen Kanal z unter den Differentialkolben d. Durch Heben dieses Kolbens öffnet sich das Ventil c gegen den Anfangsdruck oberhalb c, weil letzteres eine halb so grosse Oberfläche hat als der Kolben d. Somit gelangt Dampf in die Niederdruckseite und gleichzeitig durch einen Kanal x unter ein Bronzediaphragma, welches von der Feder s niedergehalten wird. Sobald der Niederdruck im Rohrsystem die gewünschte Höhe erreicht hat, welche durch die Spannung der Feder s regulirt wird, gibt das Diaphragma unter dem Dampfdruck nach, das Ventil k schliesst sich unter dem Einfluss einer kleinen Feder; es tritt also kein Dampf mehr unter den Kolben d, und das Ventil c wird durch den Anfangsdruck niedergedrückt. Diese Bewegungen wiederholen sich, so oft der Dampfdruck in der Leitung unter die gewünschte Höhe herabsinkt. Der Kolben d ist mit einem Kissen ausgerüstet, welches Stossen des Ventils bei plötzlicher Aenderung des Hoch- oder Niederdruckes verhindert.

Textabbildung Bd. 306, S. 133
Textabbildung Bd. 306, S. 133

Nach dem D. R. P. Nr. 37193 ist dem Druckminderungsventil der Mason Regulator Company in Boston, Mass., eine andere Form (Fig. 55 und 56) gegeben, dasselbe arbeitet mit indirecter Schiebersteuerung. – Ein Differentialkolben aa1, welcher nach Fig. 55 bei c selbst als Abschlussventil dient, nach Fig. 56 durch eine Stange c5 mit dem Abschlusschieber c8 in Verbindung steht, wird durch die |134| selbsthätige Oeffnung oder Schliessung eines durch Feder oder Gewicht belasteten Steuerventils g bewegt. So lange der Druck der durch den Kanal i auf die Platte oder den Kolben g1 wirkenden Flüssigkeit eine durch die Belastung bestimmte Grösse nicht übersteigt, bleibt g geschlossen und der in Fig. 55 von c2, in Fig. 56 von i her kommende Flüssigkeitsdruck wirkt nur auf die kleine Fläche a des Differentialkolbens, so dass der Durchfluss c2cc3 geöffnet ist. Wächst der von i kommende Druck über das bestimmte Maass, so wird g geöffnet und der von c2 bezieh. i kommende Druck wirkt auf beide Flächen aa1, indem er nach Fig. 55 durch den Kanal e oder nach Fig. 56 durch e1 auch auf die grosse Fläche o1 geleitet wird, und da die Ringfläche durch m6m7 nach dem Ausfluss m2 hin entlastet ist, wird aa1 so bewegt, dass sich der Durchfluss c2cc3 schliesst. Hierdurch wird der von i her auf g1 wirkende Druck so vermindert, dass sich g schliesst, der auf a1 wirkende Druck durch mm2 abfliesst und c2cc3 wieder geöffnet wird.

Das Dampfdruckminderventil der Firma Hühner und Mayer in Wien zeichnet sich durch einige bemerkenswerthe Eigenheiten vor anderen aus.

Textabbildung Bd. 306, S. 134

Wie aus Fig. 57 ersichtlich, bewegt sich in dem drehbaren Drosselcylinder a ein hohler Kolben b. Cylinder und Kolben besitzen quer zu ihrer Achse Oeffnungen, durch welche der Dampf in der Richtung des Pfeiles hindurchtreten kann, um an die Bedarfsstelle zu gelangen, wenn das Handrad d heruntergedreht ist. Wird dieses dagegen so hochgedreht, dass der Ventilkegel c auf den Ventilsitz stösst, so wird damit die Durchgangsöffnung zur Betriebsstelle geschlossen, während zu gleicher Zeit eine Verbindung der atmosphärischen Luft durch den Kanal g hergestellt ist (Fig. 57 und 58). Durch Drehen der Spindel kann man die Durchgangsöffnung beliebig verstellen und damit durch Drosselung des Kesseldampfes den Druck des letzteren beliebig vergrössern oder verkleinern; ebenso kann man durch Drehen des Cylinders a an seinem oberen, als Sechskant ausgebildeten Ende h einen Einfluss auf die Verstellbarkeit des Dampfdruckes ausüben, indem dadurch die Durchgangsöffnungen ebenfalls vergrössert oder verkleinert werden. Der Ventilkegel c dient in Verbindung mit dem auf dem Hebel e verstellbaren Gewichte als Sicherheitsventil, indem derselbe die Durchlassöffnung versperrt, sobald der Druck eine bestimmte Höhe erreicht hat.

A. Wand in Zizkow (Böhmen) liess sich ein Regulirventil durch Patent Nr. 88155 schützen, das von der Menge einer strömenden Flüssigkeit abhängig ist. Bei demselben wird ein Theil der zugeleiteten Flüssigkeit durch zwei Oeffnungen 1 und 2 eines Schiebers b (Fig. 59) gleichzeitig ober- und unterhalb eines Kolbens a geführt und zugleich durch Oeffnungen I und II in der hohlen Kolbenstange c abgeleitet. Hierbei verbleiben die Durchgangsflächen der Oeffnungen 1 und I und 2 und II in stets gleichem Verhältniss, so dass, wenn in Folge der Aenderung des Druckes im Gefäss die Durchgangsflächen der Schieberöffnungen 1 und 2 verändert werden, der Kolben a sich derart stellen muss, bis das gleiche Verhältniss der Oeffnungen 1 und 1 und 2 und II sich ergibt. Die hierbei eingetretene Verschiebung des Kolbens a wird zur Aenderung der Durchgangsfläche der zugeleiteten Flüssigkeit verwendet.

Textabbildung Bd. 306, S. 134

Die Aenderung des constant zu erhaltenden Druckes wird mittels einer in einem Behälter eingespannten Membran m in eine Verschiebung des röhrenförmigen Schiebers b umgewandelt, wodurch die Durchgangsflächen der Oeffnungen 1 und 2 im Schieber b verändert, der Kolben a im Cylinder a1 verstellt und dabei das mit der Kolbenstange c verbundene Ventil d mehr oder weniger geöffnet werden.

Bei dem Druckminderventil von Alexander Horne in Cathcart (D. R. P. Nr. 77012) sucht der Erfinder die Reibungseinflüsse in folgender Weise zu vermeiden:

Textabbildung Bd. 306, S. 134

In einem von der Hochdruckkammer a (Fig. 60) über den undicht geführten Kolben b leitenden Nebenwege c ist ein doppelsitziges Hilfsventil d angeordnet. Dieses steht unter dem durch einen Hebel e vermittelten Einfluss einer dem gewünschten geminderten Druck entsprechend einstellbaren Feder f und einer vom Minderdruckraum g aus bethätigten Membran h derart, dass die Feder das Ventil d und somit das Hauptventil zu öffnen strebt, während der auf die Membran h wirkende Minderdruck auf Schluss des Ventils wirkt. In dem Kolben b ist ein nach oben sich öffnendes Nebenventil angebracht, welches, sofern das |135| doppelsitzige Hilfsventil d in der Schlusslage festgestellt worden ist, die Ausgleichung des Druckes auf der oberen und unteren Kolbenseite ermöglicht, so dass bei Umkehrung der Durchströmrichtung das Hauptventil von der zuströmenden Flüssigkeit geöffnet wird, zum Zwecke, die Gesammtvorrichtung als Durchgangsventil verwendbar zu machen.

Textabbildung Bd. 306, S. 135

Das Reducirventil „Ideal“ von der Ideal Reducing Valve Company in Newcastle-on-Tyne (Fig. 61) besteht aus einem Ventilgehäuse, enthaltend ein Hilfsventil a und das Hauptventil b. Der Kesseldruck öffnet, nach Passiren des Kanals d, das Hilfsventil a unter der Gegenwirkung einer Spiralfeder e und tritt dann hinter den Kolben c. Wenn nun der Druck im Raume oberhalb c eine gewisse Höhe erreicht hat, so wird das Ventil a unter der combinirten Einwirkung der Feder e und des durch den Kanal d passirten Dampfes geschlossen. Fällt der Druck dieses Dampfes wieder, so öffnet sich a und das Spiel beginnt von Neuem. Auf diese Art wird im Raume oberhalb c eine constante Spannung erhalten. Dieselbe ist um so viel geringer als diejenige im Kessel, wie der Widerstand der Feder beträgt, welcher mittels einer Spindel regulirt werden kann; c ist an einer Spindel befestigt, welche durch eine Stopfbüchse hindurch geführt ist und sich gegen den Ventilkegel b legt. Der Druck über c sucht b zu schliessen, während der Kesseldruck dasselbe öffnen will; b bleibt so lange geöffnet, als der. Kesseldruck den ihm entgegenstehenden Widerstand zu überwinden vermag.

Textabbildung Bd. 306, S. 135

Unter D. R. P. Nr. 37195 ist C. Rödel in Frankfurt a. O. ein combinirtes Druckminderungsventil mit selbsthätiger Regulirung und Absperrventil (Fig. 62) geschützt. Bei demselben wird durch den veränderlichen Druck einer aus dem Raume a1 durch die Rohre s und b1 auf den Kolben c wirkenden Flüssigkeit der Kolben c unter Gegendruck der Feder f und mit ihm das Belastungsgewicht q verschoben. Dadurch wird eine grössere oder geringere Belastung des Ventilkegels a und eine unveränderliche Spannung des Dampfes im Raume a2 selbsthätig erreicht. Das Ventil wird gleichzeitig als Absperrventil in der Weise benutzt, dass der Belastungshebel b sich frei in einer mit dem Ventilkegel a verbundenen Oese l bewegt, welche durch die Schraubenspindel m festgestellt werden kann.

Das Druckminderventil von H. Mentz in Berlin (D. R. P. Nr. 92481), Fig. 63, ist für den Zweck construirt, höheren Druck in Minderdruck innerhalb niedrigster Grenzen umzuwandeln; deshalb ist das wesentliche Kennzeichen des Apparates die möglichst unmittelbare Bewegungsübertragung, hervorgerufen durch den erzeugten Minderdruck und unabhängig von der Hochdruckspannung.

Textabbildung Bd. 306, S. 135

Die Druckminderung erfolgt durch selbsthätige Einstellung des durch die biegsame Platte p entlasteten Absperrventils a, welches von einer senkrechten Ventilstange h getragen wird, welche am oberen Theil mit zwei concentrischen Hohlcylindern verbunden ist. Der innere specifisch schwere Hohlcylinder m ist mit der Ventilstange h fest verbunden und entsprechend dem auf die innere Druckfläche des Cylinders m wirkenden beabsichtigten höchsten Minderdruck belastet. Dieser Cylinder m taucht mit seinem unteren Theil in eine Quecksilberfüllung r ein, welche durch die hohle Führung t unter dem geminderten Druck steht.

Der äussere specifisch leichte Hohlcylinder n ist auf der Ventilstange h durch Handrad g und Dreikantführung k verstellbar. Die Ventilstange h läuft in einer hohlen Führung t, auf deren Aussenseite gleichzeitig das Ventilgehäuse b gleitet und durch deren Hohlraum der Minderdruck d auf Cylinder m wirkt.

Die Bewegung des Ventils a erfolgt durch Einwirkung des Minderdruckes d durch Führung t auf die Druckfläche des Cylinders m.

Durch Niederschrauben des specifisch leichten Hohlcylinders n in die Quecksilberfüllung r verringert derselbe durch den entstandenen Auftrieb die Belastung von m und regelt somit die Grenze des Minderdruckes, bei welcher eine Hebung des Hohlcylinders m und Schliessung des Absperrventils a bewirkt wird.

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Der innere Cylinder m dient demnach zur Bewegung des Ventils a, der äussere Cylinder n dagegen zur Regelung des beabsichtigten Minderdruckes.

Textabbildung Bd. 306, S. 136

Das Druckminderungsventil „Multiplex“ von Schäffer und Budenberg (D. R. P. Nr. 85709) besteht aus mehreren einsitzigen Ventilen, die combinirt sind mit einer von oben her anstellbaren, hier nicht gezeichneten Absperrvorrichtung. Die selbsthätige Regulirung des Druckes erfolgt mittels einfacher Rückschlagventile c, welche durch den Dampf auf ihre Sitze gedrückt werden, also einen hohen Grad von Dichtigkeit gewährleisten.

Der Dampf tritt bei a (Fig. 64) mit der Kessel- bezieh. Leitungsspannung in den Apparat ein. Unterhalb der Ventile c befindet sich auf dem Stifte d ruhend und von demselben bezieh. dem Gegengewichte g getragen, ein Regulirkolben, unter den die reducirte Spannung drückt.

Textabbildung Bd. 306, S. 136

Sinkt der reducirte Druck unter das durch die Grösse des Gewichtes g bestimmte Maass, so zieht das Gewicht den Kolben hoch und stösst die Ventile c auf, wohingegen bei wachsendem Druck in der Ableitung sich die Ventile c nach und nach schliessen.

Textabbildung Bd. 306, S. 136

Ein Druckminderventil mit Dichtungsüberdruck (Fig. 65) ist der Deutschen Wasserwerksgesellschaft in Höchst a. M. unter D. R. P. Nr. 81865 patentirt worden. Wie Fig. 65 zeigt, steht der Ventilkegel v mit verschieden grossen Abschlussflächen, von denen die kleinere nach dem Hochdruckraume a, die grössere nach dem Niederdruckraume b liegt, in fester Verbindung mit einem Gegendruckkolben k im Hochdruckraume, zum Zwecke, bei geöffnetem Ventil eine bestimmte Druckminderung hinter dem Ventil, dagegen bei geschlossenem Ventil einen auf Schluss des Ventils wirkenden Ueberdruck von der Seite des geringeren Druckes herbeizuführen, wodurch ein Ausgleich des Druckes vor und hinter dem Ventil bei ganz geschlossener Leitung verhindert wird.

Zum Schluss sei hier noch das Reducirventil von W. G. Wrench in Glasgow (Englisches Patent Nr. 19430/1893) erwähnt. Dasselbe hat zwei Cylinder cd (Fig. 66 und 67) von verschiedenem Querschnitt, welche beide vom Dampf erfüllt werden. Jeder Cylinder enthält einen Kolben, dessen untere Fläche dem Dampfdrucke ausgesetzt ist und deren kurze Kolbenstangen durch Zwischenhebel ab an einem Balanciere angelenkt sind. Der hochgespannte Dampf wird zunächst dem kleineren Cylinder c zugeführt. Letzterer wird dadurch angehoben und gibt dabei die Vertheilungsöffnung i frei. Da aber d mit c verbunden ist, so geht gleichzeitig d nieder und verschliesst die Auslassöffnung f. Durch fortwährendes Ausbalanciren beider Kolben cd und Erweitern bezieh. Verengen der Kanäle if wird unter Hervorrufung einer Dampfexpansion eine Druckverminderung erzielt.

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